联合颈动脉和大脑中动脉超声检查预测冠状动脉病变的临床意义

刘成玮 孙伟奇 马旦杰 俞晓华 沈嘉 杨成梁 朱长玉

近年来，冠心病发病率和病死率不断升高，呈年轻化趋势，其防治已成为中国医药卫生工作的重中之重[1]。冠心病是冠状动脉（下称冠脉）发生粥样硬化（atherosclerosis，AS）引起管腔狭窄或闭塞，导致心肌缺血、缺氧或坏死而出现胸痛、胸闷等症状的一组疾病[2-3]。冠脉造影（coronary artery angiography，CAG）是诊断冠心病的金标准，但为有创性操作[4]。近年来，诸多研究关注于寻找替代CAG 的手段，其中超声检查以其无创、安全、有效、价廉的特点日益受到重视。研究证实，超声颈动脉内膜中层厚度（intima-media thickness，IMT）测定是无创评价早期AS的可靠指标，而斑块半定量评分可反映AS 严重程度[5-6]。经颅多普勒（transeranial dopier，TCD）可通过检测冠心病患者大脑中动脉血流动力学状态，评价颅内大动脉硬化情况[7]。本研究探讨颈动脉、大脑中动脉超声参数与冠脉狭窄程度的相关性及联合预测冠心病的价值，现将结果报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象 选择2017 年8 月至2021 年1 月嘉兴市第二医院收治的冠心病患者89 例作为观察组，另择同期本院健康体检者89 名为对照组。观察组男56例，女33 例，年龄43～80（63.09±8.12）岁，体重指数（body mass index，BMI）18～28（22.75±2.14）kg/m2。对照组男53 名，女36 名，年龄39～78（62.35±7.61）岁，BMI 18～29（22.54±1.87）kg/m2。纳入标准：均符合冠心病诊断标准[8]，并经CAG 确诊；排除标准：血流动力学不稳定（如主动脉夹层、瓣膜性心脏病、急性心肌梗死7 d 内）、合并肝肾功能不全、多器官功能障碍、颅脑外伤等。两组对象性别、年龄比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。本研究经医院医学伦理委员会审查通过（批准文号：JXEYLWSC033），两组对象均知情同意。

1.2 方法

1.2.1 颈动脉超声检测 采用荷兰Philips 公司IPQ7、IU22、IE33 等型号彩色多普勒超声诊断仪，线阵探头频率为L12-5 MHz，对两组对象颈动脉进行检测。两组对象均取仰卧位，充分暴露颈部，利用线阵探头扫查胸锁乳突肌前缘（颈总动脉、颈内动脉、颈总分叉、颈动脉，测定颈动脉IMT、斑块种类、斑块类型、斑块半定量评分。IMT 的测量取双侧颈总动脉分叉与近心端1.0 cm 处IMT，连续测定3 个心动周期，取平均值，IMT＜1.0 mm、1.0～＜1.5 mm、≥1.5 mm分别为正常、内膜增厚、斑块形成。斑块种类：0 种（无斑块）、1 种（硬斑块、不均质斑块、软斑块中的1种）、≥2 种（硬斑块、不均质斑块、软斑块中的2 种或3 种）；斑块类型：硬斑块、不均质斑块、软斑块。斑块斑块半定量积分：0 分为正常，无内膜增厚；1 分为内膜局限性增厚，但IMT＜1.5 mm；2 分为斑块形成，但无明显狭窄；3 分为管腔狭窄率＜50%（轻度狭窄）；4 分为管腔狭窄率50%～99%（中重度狭窄）；5 分为血管完全闭塞。

1.2.2 大脑中动脉超声检测 采用与颈动脉超声检测相同的检测仪器，检测两组对象的大脑中动脉相关参数。取侧卧位，改用相控探头（频率S5-1MHz）TCD 模式，通过颞窗探查大脑中动脉，记录双侧大脑中动脉多普勒血流频谱。测量双侧大脑中动脉血流参数，包括大脑中动脉搏动指数（pulsatility index，PI）、阻力指数（resistance index，RI）、收缩期峰值血流速度（peak systolic velocity，PSV）、舒张期速度（diastole speed，D）。

1.2.3 冠脉狭窄程度评估 两组对象均行冠脉造影检查，以冠脉横断面管腔直径为标准，狭窄50%～75%、＞75%分别为中度、重度狭窄。比较中重度冠脉狭窄患者IMT、斑块种类、斑块类型、斑块半定量评分、PI、RI、PSV、D。

1.3 统计学处理 采用SPSS 22.0 统计软件，计量资料以表示，组间比较采用两独立样本t 检验。计数资料组间比较采用χ2检验；采用多因素logistic回归分析术后复发的相关影响因素。采用ROC 曲线分析颈动脉、大脑中动脉超声参数预测冠心病的价值，获取AUC、95%CI、灵敏度、特异度及截断值，联合预测实施logistic 二元回归拟合，返回预测概率logit（p），将其作为独立检验变量；Kaplan-Meier 生存曲线分析生存率采用log-rank 检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组对象颈动脉超声检测结果比较 观察组患者IMT 大于对照组，差异有统计学意义（P＜0.01）。其中观察组患者38 例颈动脉斑块形成，共检出斑块85 个，对照组15 名颈动脉斑块形成，共检出斑块15个。观察组患者斑块种类≥2 种比例高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.01）；观察组不均质斑块和软斑块患者占比及斑块半定量评分高于对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.01）。见表1。两组典型对象颈动脉超声检测所见见图1。

图1 两组典型对象颈动脉超声检测所见（A：观察组患者右侧颈动脉斑块；B：对照组体检者颈动脉未见斑块）

表1 两组颈动脉超声检测结果比较

2.2 两组对象大脑中动脉超声参数比较 观察组患者PI、RI 高于对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；两组对象PSV、D 比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05），见表2。两组典型对象大脑中动脉超声声像图见图2。

图2 两组典型对象大脑中动脉超声检测所见（A：观察组患者大脑中动脉流速增快，140 cm/s；B：对照组体检者大脑中动脉流速78 cm/s，正常）

表2 两组对象大脑中动脉超声参数比较

2.3 观察组中重度冠脉狭窄患者颈动脉、大脑中动脉超声参数比较 观察组冠脉重度狭窄患者IMT、斑块半定量评分、PI、RI 高于中度患者，差异均有统计学意义（均P＜0.01）；观察组中重度冠脉狭窄患者PSV、D 比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05），见表3。

表3 观察组中重度冠脉狭窄患者颈动脉、大脑中动脉超声参数比较

2.4 冠心病发病的影响因素分析 以冠心病发生情况为因变量，未发生赋值0，发生赋值1。以两组对象比较筛选出的差异有统计学意义的指标作为自变量，IMT 正常（＜1.0 mm）赋值0，异常（≥1.0 mm）赋值1，斑块半定量评分正常（0 分）赋值0，异常（≥1分）赋值1，PI、RI 低于两组对象均值赋值0，高于两组均值赋值1。两组PI、RI 均值分别为0.78、0.62。应用多因素logistic 回归方程分析，结果显示，IMT、斑块半定量评分、PI、RI 均是冠心病发病的影响因素（均P＜0.01），见表4。

表4 多因素logistic 回归方程分析

2.5 颈动脉、大脑中动脉超声参数预测冠心病的ROC 曲线分析 以观察组患者颈动脉、大脑中动脉超声参数为阳性样本，以对照组体检者颈动脉、大脑中动脉超声参数为阴性样本，绘制各参数预测冠心病的ROC 曲线，结果显示，IMT、斑块半定量评分、PI、RI 联合预测冠心病的AUC 大于各指标单独预测，见图3、表5。

图3 颈动脉、大脑中动脉超声参数预测冠心病的ROC 曲线

表5 颈动脉、大脑中动脉超声参数预测冠心病的ROC 曲线分析结果

3 讨论

早期发现冠心病，及时进行有效的一级预防或较早进行二级预防意义重大[9]。目前，多项研究致力于寻找某些替代手段，更早、更精确、更经济地预测或诊断冠心病，其中超声检查始终占据重要地位。

AS 是一种全身性、弥漫性病变过程，具有系统性和进展性，主要累及大型肌弹力型动脉（如主动脉）和中型肌弹力型动脉（多为冠脉和脑动脉）。颈动脉AS、脑动脉AS 与冠脉AS 具有相似危险因素、病理生理学机制，可反映冠脉AS 程度[10]。更有研究发现，颈动脉AS 较冠脉AS 更早出现[11]。目前，国内外多项研究也关注于利用超声技术评估颈动脉IMT和斑块特性，试图对冠脉病变严重程度及其事件做出预测[12-14]。在AS 多项致病因素影响下，患者颈动脉壁，尤其IMT 出现血液成分、碳水化合物成分及脂质灶性沉积，可引起平滑肌细胞增生、胶原纤维增加，且伴钙化、坏死等病理变化[12]。目前已有多项多中心、大规模临床试验证实，颈动脉IMT 可一定程度反映冠脉病变严重程度，是冠心病独立危险因素[13-14]。利用颈动脉超声来观察IMT 形态学改变，可在还未出现斑块时预测冠心病进展。斑块形成是AS的明显特征，可反映AS 程度，已有研究提出，动脉斑块的存在，较IMT 更能反映冠脉病变情况[15]。本研究数据显示，观察组IMT、斑块半定量评分高于对照组，与冠心病发病相关，且随冠脉狭窄程度增加而增加，与上述结论相符。可见临床通过检测颈动脉IMT及斑块严重程度不仅评估个体冠心病风险，还能了解其病变严重程度，从而为临床干预提供参考。本研究还显示，冠心病斑块种类复杂，且斑块多为软斑块，易破溃而引发严重后果，需给予充分重视。

对于冠心病患者颅内大动脉血流动力学可用TCD 来评价。TCD 以多普勒效应原理实时分析颅内血管血流速度，观察频谱形念，客观反映脑血流动力改变，进而评估血管病理状态[16]。PI 反映血管弹性状况，RI 反映血管舒缩状况，两者均与血流速度有关，而血管狭窄程度决定血流速度，血管越窄，血流速度就越大[17-18]。本组TCD 结果显示，冠心病患者PI、RI升高，且随冠脉狭窄程度增加，PI、RI 均增加，亦提示脑动脉AS 和冠脉AS 密切相关。脑动脉AS TCD频谱表现为收缩峰S1＜S2，峰值后移或S1=S2，融合成一圆钝的峰，上升支后1/3 上升速度减慢，舒张期血流速度降低，PI、RI 升高。既往研究也证实，冠心病患者往往存在较严重的颅脑动脉硬化性狭窄[19]。因此，冠心病患者实际上可能已经发生了脑动脉AS 及心脏供血不足（尤其是高龄患者），脑心综合征较为常见，临床应积极防治。基于logistic 回归的ROC 曲线可用于联合指标预测效能评价。本研究进行颈动脉超声参数（IMT、斑块半定量评分）、大脑中动脉超声参数（PI、RI）联合预测冠心病的ROC 分析，ROC 曲线显示，IMT＞1.1 mm、斑块半定量评分＞1 分、PI＞0.77、RI＞0.61 时，存在冠心病高发风险，联合预测AUC 最高，达0.918。临床可同时检测颈动脉、大脑中动脉超声参数，为冠心病防治提供更全面、可靠的参考信息。另外，冠心病在缺血性卒中幸存者死亡因素中居于第一位，而无症状颈动脉狭窄患者发生心肌梗死风险甚至高于卒中[20]。已有研究报道，颈动脉最大IMT 与急性心肌梗死危险程度显著相关[21]。因此，有必要对无明确冠心病症状的高危患者进行常规筛查，以规避风险。

综上所述，颈动脉超声参数（IMT、斑块半定量评分）、大脑中动脉超声参数（PI、RI）与冠心病患者冠脉狭窄程度有关，两者联合可有效预测冠心病发生，利于及时进行有效的一级、二级预防。